数字化测绘技术的发展现状与展望

数字化测绘技术的发展现状与展望

之

读书报告

姓名：吴勤伟

学号： 2010081601

专业：大地测量学与测量工程

学院：测绘工程学院

通过对“数字化测绘技术的发展现状与展望”的学习，使我对数字化测绘技术有了更加深刻的了解。数字化测量技术是伴随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化而兴起的一门新兴的测量技术。数字中国、数字城市等概念的提出以及相关数字化工程的启动,特别是全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、摄影测量与遥感(RS)以及数字化测量和地面测量先进技术的发展,使工程测量的手段和方法产生了深刻的变化。工程测量的服务领域也相应进一步延伸,而且正朝着测量数据采集和处理的自动化、实时化和数字化方向发展。下面我来简单地介绍下数字化测绘技术的发展现状,其相关应用，以及展望。

1 数字化测绘技术的发展现状

我国经过3O年的努力，测绘科技进步取得巨大成就，已建立了以遥感、地理信息系统、全球定位系统、网络通信等技术为核心的数字化测绘技术体系，我国测绘科技整体水平步入世界先进行列。数字化测绘技术是伴随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化而兴起的一门新兴的测绘技术。它标志着我国测绘技术的进一步发展与壮大。“八五”期间，利用高新技术，按数字化方向对传统的模拟测绘技术进行综合改造，研究设计了我国数字化测绘产业的技术结构模式、产品模式，并建立了七个数字化测绘生产示范基地，数字化测绘技术体系已见雏形。

1.1 GPS的发展

全球定位系统(GPS)是美国从20世纪70年代开始研制，于1994年全面建成的利用导航卫星进行测时和测距，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，GPS的应用领域正在不断地开拓，目前，各种类型的GPS接收机体积越来越小，重量越来越轻，便于野外观测。GPS已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活。GPS作为一项引起传统测绘观念重大变革的技术，已经成为大地测量的主要技术手段，也是最具潜力的全能型技术。GPS定位技术与常规地面测量定位相比，除具有对测站选择更灵活、更适应不利条件、全天候连续作业外。还具有比任何地面常规技术供数量更多、精度更高的数据信息。

1.2 遥感技术的发展

遥感包括卫星遥感和航空遥感，航空遥感作为地形图测量的重要手段已在实践中得到了广泛的应用，卫星遥感用于测图也正在研究之中并取得一些意义重大的成果，基于遥感资料建立数字地面模型进而应用于测绘工作已获得了较多的应用。随着高分辨率卫星遥感技术的发展，高分辨率卫星图像将

成为快速获取地理信息数据、更新基础地理信息系统数据库的主要信息源。美国等发达国家在资源卫星和测图卫星的发展方面令人瞩目，多数卫星采用光机扫描仪、CCD固定陈列传感器，获得1OOm及更高空间分辨的仝色或多光谱图像。由于光学传感器系统受到天气条件的限制，主动式的合成孔径侧视雷达(SAR)在多云雾多雨雪地区的地形测图、灾害监测、他表形态及变形监测中，具有特殊作用。测图卫星具有高空间分辨率(1Om或更高)和立体成像的能力。SPOT5的地形测量系统不仅能够进行比例尺l：50000和比例尺1：25000卫星影像制图和立体测图，而且能够进行长距离、名符其实的空中三角测量。基于高分辨率传感器的卫星影像地形测量系统，如IKONOS和快鸟，可用于l：10000～1：5000比例尺的影像地形测绘和制图。由于采用可侧视的对地观测方式，基础地形测绘获取源数据的周期可以大为缩短。包括现有的高空间分辨率和多光谱的对地观测卫星，高分辨率合成孔径雷达卫星和高光谱对地观测卫星，都能成为卫星地形测绘的重要数据源。航空数字影像地形测绘系统是多光谱、全色数字摄影系统和GPS惯性组合导航系统的系统集成，随着面阵CCD器件生产技术的进步，航空数字摄影系统的性能价格比将迅速提高。试验证明，由于数字摄影机的电子藕合器件对可见光、近红外电磁波段具有较高的敏感度，因而它将在较大的程度上，克服大气能见度的困难。多光谱、超高分辨率数字摄影系统的应用，将促进地物和土地覆盖类型测绘和解译的自动化。总之，随着对地观测(航天、航空遥感)数据获取与处理技术不断发展，地形测绘工作将能够很快实现地形要素判读的自动化。

1.3 GIS的发展

地理信息系统作为多个学科、多种技术交叉融合的产物，至今只有40多年的历史。地理信息系统起源于20世纪60年代加拿大和美国学者的在土地和交通方面的地理信息研究。1998年1月31日美国前副总统戈尔在加利福尼亚科学中心的一次讲演，在该讲演中戈尔正式提出数字地球的概念。地理信息系统作为对空间地理分布有关的数据进行采集、处理、管理、分析的计算机技术系统，其发展和应用对测绘科学的发展意义重大，是现代测绘技术的重大技术支撑。

2 数字化测绘技术的应用

数字化测绘技术作为一门新的信息科学在经济和社会可持续发展的诸多领域正发挥着愈来愈大的作用。在这里主要介绍数字化测绘技术在原图数字化、数字测图、数字地球、数字摄影成图中的应用情况。

2.1 原图数字化

当一个地区需要用到数字地形图而一时因经费困难或受到时间等原因的限制时,该方法是最适宜的。它能够充分利用现有的地形图,仅需配备计算机、数字化仪或扫描仪、绘图仪再配以数字化软件就可以开展工作,并且可以在很短的时间内获得数字化成果。它的工作方法有两种:手扶跟踪数字化及扫描矢量化,其中后一种的精度、效率更高。但是,利用该方法所获得的数字地图其精度因受原图精度的影响,加上数字化过程中所产生的各种误差,因而它的精度要比原图的精度差。而且它所反映的只是白纸成图时地表上各种地物地貌,现时性不是很好。所以它仅能作为一种应急措施而非长久之计。为了充分利用该法得到数字地图,可通过修测、补测等方法,实测一部分地物点的精确坐标,再用这些点的坐标代替原来的坐标,通过调整,可在一定程度上提高原图的精度。而随着地图的不断更新,实测坐标的增加,地图的精度也就会相应地得到提高。

2.2 数字测图

在没有合乎要求的大比例尺地图的地区,可直接采用地面数字测图的方法,该方法也称为内外业一体化数字测图,是我国目前各测绘单位用得最多的数字测图方法。采用该方法所得到的数字地图的特点是精度高,只要采取一定的措施,重要地物相对于邻近控制点的精度控制在5cm内是可以做到的。

2.3 数字地球

简而言之,数字地球就是把经济和社会发展方方面面的信息,加载于一个统一的地理坐标框架中按数字的形式存贮于计算机,任何机构或个人均可通过网络通讯技术,足不出户便获取所需的信息做到“秀才不出门,全知天下事”。数字地球是一个十分庞大的系统工程,技术复杂,涉及部门多,没有任何一个部门或团体能单独承担,它需要地球科学、信息科学、空间技术和众多应用部门的配合。测绘作为地学和信息学的重要组成部分,在国家空间数据基础设施建设中具有不可替代的地位,空间基础信息的获取、处理，向信息高速公路提供内容丰富、形式多样的信息货物等工作已历史地落在测绘工作者肩上。可以说,数字地球始于测绘。我国测绘部门从20世纪八十年代初期开始,对传统测绘技术进行了大规模的数字化改造。

2.4 数字摄影成图

数字摄影测量成图可以说是今后数字测图的一个重要发展方向。就摄影测量本身而言，从测绘的角度上来看数字摄影测量还是利用影像来进行测绘的科学与技术；而从信息科学和计算机视觉科学的角度来看，它是利用影像来重建